CC BY
22
А
© А.Н. Кузнецов, В.Е. Кисляков,
2008
А.Н. Кузнецов, В.Е. Кисляков
ТЕХНОЛОГИЯ ДРАЖНОЙ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ТЕХНОГЕННЫХ НАКОПЛЕНИЙ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ В УСЛОВИЯХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР
овременный этап развития разработки россыпей характе-
ризуется тем, что у большинства действующих предпри-
ятий, разрабатывающих основные месторождения, заканчиваются запасы полезных ископаемых, поэтому возникает необходимость освоения россыпных месторождений, которые расположены в суровых климатических условиях Крайнего Севера.
Однако выявлено, что с приближением россыпных месторождений к северным широтам продолжительность добычного сезона снижается и в летний период может составлять, не более 120-140 дней. На рис. 1 показана эмпирическая зависимость продолжительности добычного сезона от географической широты расположения месторождений.
§ 265 1 245
ю
§ 145
145 125
о
£ 125
50
55
60
65
70
75
Географическая широта, град.
249
Рис. 1. Изменение продолжительности добычного сезона (у) в зависимости от географической широты (х) месторождения
При разработке обводнённых месторождений в условиях отрицательных температур явления ледотермического характера создают ряд трудностей, решение которых увеличивает капитальные затраты и трудоёмкость добычных и обогатительных процессов. В ряде случаев, при разработке обводнённых месторождений минерального сырья, отказываются от зимней гидромеханизации или даже от продления промывочного сезона работ без максимально достоверных технико-экономических обоснований. Эти трудности сдерживают интенсивное освоение обводнённых месторождений, расположенных в районах Крайнего Севера. Поэтому для повышения эффективности использования дражного оборудования в течение года необходимо решить проблему продления дражного сезона и предохранение талых песков от промерзания.
В настоящее время существует целый ряд технологий позволяющих вести дражные работы при отрицательных температурах. Авторами предложена систематизация данных технологий по признаку изолирования горных работ от воздействия окружающей среды и предотвращение замерзания майны, представленная на рис. 3.
Но практика показывает, что их применение не целесообразно из-за больших энергетических затрат, большой трудоёмкости процессов и больших капитальных вложений предприятий на разработку месторождений.
Поэтому предлагается обеспечивать увеличение продолжительности добычного сезона и повышение эффективности разработки обводнённых месторождений и техногенных образований минерального сырья в условиях отрицательных температур за счёт новых технологий изолирования горных выработок от воздействий окружающей среды.
Предлагаемая технология основывается на применении естественного строительного материала, такого как лед. С помощью данного материала производится частичная изоляция полигонов от суровых климатических условий (использование метода парникового эффекта).
Для подтверждения возможности применения технологии перекрытия отрабатываемого полигона естественным строительным материалом, в течение месяца были проведены наблюдения за из-
250
менениями разницы между температурой внутри изолированного
полигона и наружной температурой.
10
-30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
сутки
—X—температура в изолированном полигоне —О—температура вне изолированного полигона
Рис. 2. Зависимость между температурой внутри изолированного полигона и наружной температурой
По результатам проведенных экспериментов был построен график (рис. 2), наглядно показывающие существенную разницу между температурой атмосферного воздуха и температурой внутри экспериментальной установки, которая составила (9-10 °С), а это позволяет установить влияние прозрачного теплоизолирующего материала на температурный режим внутри изолированного полигона в зависимости от сезонных колебаний метеопараметров и суммарной солнечной радиации.
Следовательно, можно применить технологию дражной разработки обводнённых месторождений и техногенных накоплений минерального сырья в условиях отрицательных температур (рис. 3, рис. 4.), включающую подготовительные и добычные работы, обогащение и отвалообразование, где до наступления постоянных отрицательных температур атмосферного воздуха производят вскрытие запасов, необходимых на весь период отрицательных температур, также возводят дамбы, с права и слева вскрытых запасов и на всю их длину. Затем производят повышение уровня воды над подготовленными запасами на высоту равную высоте горнодобывающего оборудования плюс безопасный зазор между оборудованием и перекрытием, после образования льда толщиной, необходимой
/ \ \ \ N
\ / (
А /
\ V .у И
251
для обеспечения оптимальной ширины вскрытых запасов, воду сбрасывают до прежнего уровня, а добычные и обогатительные работы,
252
г»
2
а я<
о
г»
»
о §
Ё
0
г
г
1
При помощи передвижных «ангаров»
При помощи сплошного укрытия, с использованием в качестве ферм и стоек гибких труб наполненных газом
С использованием переносных стальных канатов
СП
Ю
При помощи сплошного канатно-подвесного укрытия
— И
При помощи сплошного жесткого укрытия с использованием сборно-разборных инвентарных ферм и стоек разной конструкции
И
■8
о
й-§
а я<
о ^
8
о »
§
а »
V
С использованием природного ландшафта С применением плотины
С использованием выработанного пространства Без применения плотины
За счет создания напорной струи воды
За счет подъёмной силы горячего воздуха
со
К Я
¡=1
За счет создания вибрации
За счет вращения винтов
А - А
- Нп -
-
Рис. 4. Технология разработки обводнённых месторождений в условиях отрицательных температур
а также отвалообразование производят под поверхностью льда, весь период отрицательных температур вне изолированного полигона. До периода весенней оттепели, оборудование должно достичь предельного контура ведения горных работ и выведено из участка возможного обрушения льда.
Технология перекрытия отрабатываемого полигона естественным строительным материалом дражной разработки обводнённых месторождений и техногенных накоплений минерального сырья в условиях отрицательных температур позво-лит повысить годовую производительность горного оборудо-вания, за счёт улучшения организации труда, которая позволя-ет равномерно загрузить землеройные машины и технологичес-кое оборудование в течение всего года.
254
Предлагаемая технология позволит исключить из технологического цикла такие процессы как предохранение грунта от промерзания и необходимость его оттаивания перед нача-лом отработки. Так как будут выведены из процесса подго-товки и разработки трудоёмкие и дорогостоящие процессы, следовательно произойдёт значительное снижение затрат и повысится эффективность проведения горных работ в течение года.
--СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тяжелое В.И. Разработка месторождений открытым способом в зимний период. Иркутск: Иркутское книжное издательство, 1958. - С. 26-30. ишз
— Коротко об авторах -
Кузнецов А.Н. - аспирант,
Кисляков В.Е. - доктор технических наук, профессор, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет цветных металлов и золота», г. Красноярск.
255
Д_
--© А .С. Курилко, М .М. Иудин,
Н.П. Крамсков, В.Д. Залепилов,
